تنش زدایی یک درمان پس از جوشکاری است که تنش های پسماند موجود در قطعه کار پس از جوشکاری را کاهش می دهد. این تنش‌های پسماند در صورت عدم درمان می‌توانند باعث اعوجاج یا شکست زودرس مفصل شوند. فرآیند تنش زدایی ارتعاشی شامل گرم کردن قطعه کار یا ناحیه موضعی در اطراف جوش تا یک دمای خاص، نگه داشتن آن در آن دما برای زمان کافی برای کاهش تنش های موجود در ماده و سپس خنک کردن مواد با سرعت کافی آهسته است تا اجازه ندهید که تنش ها دوباره ایجاد شوند. راه دیگری برای فکر کردن به این فرآیند این است که شما اساساً ناحیه جوش داده شده را آنیل می کنید .

تنش زدایی را می توان با استفاده از روش پیش گرمایی قبل از جوشکاری نیز انجام داد. این تضمین می کند که هر دو سطح جوش داده شده در یک دما هستند. راه اندازی قطعات در دمای بالاتر باعث کاهش اختلاف دما بین نواحی جوشی و غیر جوشی شده و کشش داخلی کمتری در جوش ایجاد می کند.

تنش زدایی مهم است زیرا تنش های داخلی در جوش می تواند منجر به اتصال ضعیف تر شود که ممکن است منجر به شکست زودرس شود.

چگونه جوشکاری باعث تنش می شود

جوشکاری یک فرآیند رایج در ساخت است . در حالی که فلزکاری و ماشینکاری می تواند قطعات کاملی را بدون نیاز به مونتاژ از طریق جوش تولید کند، استثنائاتی وجود دارد. تاسیسات ریخته گری گاهی اوقات از تعمیر جوش برای رفع عیوب ریخته گری جزئی و در عین حال حفظ عملکرد یکسان استفاده می کنند.

از منظر کاهش تنش، جوشکاری موضعی می‌تواند باعث ایجاد اعوجاج به دلیل گرمایش و سرمایش ناهموار بین فلز پایه و فلز جوش شود. همانطور که آنها با سرعت های مختلف سرد می شوند، انقباض حرارتی آنها نیز با سرعت های متفاوتی اتفاق می افتد و می تواند منجر به تغییر شکل هایی شود که باعث اعوجاج می شود.

مانند ماشین کاری مسئولانه، می توان از تکنیک های جوشکاری مطمئن برای به حداقل رساندن یا حداقل توزیع مجدد برخی از تنش ها به سایر قسمت ها استفاده کرد، از جمله: اجتناب از جوشکاری بیش از حد متمرکز، استفاده از روش جوشکاری صحیح برای ماده داده شده، یا پیش گرم کردن قطعه فلز پایه.

نقل قول از سایت پارس اکتان:

"قطعات جوش شده چه هنگام جوشکاری مهار شده و چه آزاد بوده باشند در آستانه تنش تسلیم دارای تنشهای باقیمانده هستند . این تنشها منجر اشکالاتی در می شوند.
البته احتمال پدید آمدن این عیوب به ترکیب شیمیایی فولاد ، روش جوشکاری ، طرح جوش و شرایط بهره برداری نیز بستگی دارد ."

دستور العمل های حرارتی برای کاهش تنش

تنش زدایی نیاز به حرارت دادن یک ماده به زیر دمای تبدیل آن دارد. هنگامی که ما در مورد دمای تبدیل در زمینه عملیات حرارتی صحبت می کنیم، به دو دمای مختلف اشاره می کنیم: دمای تبدیل بالاتر و دمای تبدیل کمتر. دمای پایین‌تر دمایی است که در آن دانه‌های فولاد شروع به آستنیته شدن می‌کنند. بالاتر از آنچه به عنوان دمای تبدیل بالاتر شناخته می شود، کل قطعه فولادی در سراسر آستنیته می شود. آنچه برای کاهش تنش مهم است این است که ما مواد را زیر دمای تبدیل پایین نگه داریم.

دماهای بحرانی پایین و بالا بر اساس آلیاژ متفاوت است. به این ترتیب، هیچ نسخه واحدی برای کاهش تنش موثر وجود ندارد. در تصمیم گیری در مورد دمای مناسب و همچنین زمان نگهداری و روش های کوئنچ، سازندگان باید آلیاژ و همچنین ابعاد قطعه را در نظر بگیرند.

جایگاه تنش زدایی در ترتیب کلی عملیات تولید نیز به قطعه بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که فرآیندهای ماشینکاری خشن که مقادیر زیادی از مواد را حذف می کنند، درگیر می شوند، به طور کلی کاهش تنش پس از آن انجام می شود. اما فرآیندهای تکمیلی مانند سنگ زنی و پرداخت می توانند پس از کاهش تنش انجام شوند.

کاهش تنش و درمان های گرمایی مرتبط

از نظر فنی، بازپخت و تمپر کردن هر دو روشی برای کاهش تنش هستند و فرآیندها مشابه نوع پوشش داده شده در این پست است. تفاوت اصلی در دمایی است که مواد در آن گرم می شوند: به طور معمول، بازپخت و تلطیف هر دو به دماهای بالاتری نسبت به تنش زدایی ساده نیاز دارند.

یک تمایز مهم در این واقعیت نهفته است که وقتی ما در حال بازپخت یا تمپر می‌کنیم، معمولاً با موادی کار می‌کنیم که اغلب از طریق سخت‌سازی تبدیلی سخت شده‌اند . در این فرآیندها، ما به طور همزمان به دنبال افزایش چقرمگی و شکل پذیری یک ماده هستیم.

اگرچه نرمال کردن ، بازپخت، تلطیف و تنش زدایی همگی بسیاری از تنش‌های باقیمانده در یک ماده را از بین می‌برند، تنش‌زدایی تنها فرآیندی است که برای بدون تغییر ریزساختار و خواص مکانیکی طراحی شده است. بنابراین، تنش زدایی باید با دقت انجام شود: اگر یک ماده حتی کمی بالاتر از دمای تبدیل پایین‌تر خود گرم شود، نتیجه اغلب یک قطعه کار با خواص مکانیکی و فیزیکی تغییر یافته خواهد بود.

تنش در جوش چیست و چرا انجام می شود؟

تنش زدایی نوعی عملیات حرارتی پس از جوشکاری است. در طول فرآیند تنش زدایی حرارتی، یک ماده برای کاهش یا حذف تنش پسماند تا دمای خاصی برای مدت زمان مشخصی گرم می شود. 

تنش های باقی مانده

هنگامی که فلز پایه که در مجاورت جوش قرار دارد قادر به حرکت نباشد، جوش حرکت می کند. قطعات مهار شده از هر دو طرف کشیده می شوند و باعث ایجاد تنش و کرنش می شوند و در نهایت جوش را پاره می کنند. هنگامی که یک جوش تحت یک بار کششی ثابت است، به آن تنش پسماند می گویند و می تواند باعث شکست زودرس محصولات، کاهش ظرفیت بار، و سرعت بخشیدن به خستگی و آسیب خزش شود.

چگونه تنش باقیمانده را از بین ببریم

ما از یک فرآیند عملیات حرارتی کاهش تنش استفاده می‌کنیم که در آن فلز به طور یکنواخت تا دمای تنش‌زدای خود گرم می‌شود و اجازه می‌دهد تنش داخلی کاهش یابد. دمای عملیات حرارتی کاهش تنش جوشکاری بسته به قطعه فلزی مورد نظر متفاوت است. دما باید کمتر از دمای تبدیل مواد باشد.

برای فلزات آهنی، دما در حدود 1350 درجه است، اما برای اکثر فولادها، دمای فرآیند کاهش تنش فلز در حدود 1100-1200 درجه فارنهایت خواهد بود. برای اجرای کامل تنش زدایی برای فولاد بدون تنش، قبل از فرآیند عملیات حرارتی باید اجازه داد تا جوش تا دمای اتاق خنک شود. عدم انجام این کار منجر به تنش های پسماند می شود که در وهله اول سعی می شد از آنها جلوگیری شود.

خدمات کاهش تنش زدایی فولادی ما عبارتند از:

• کاهش اعوجاج و تنش های زیاد ناشی از جوشکاری
• کاهش ترک خوردگی در/نزدیک جوش
• فولادهای ابزار و قالب ها را کاهش می دهد
• از استرس و ترک های ناخواسته جلوگیری کنید
• از قطعات بد و خرابی خودداری کنید

نتیجه

تنش زدایی یک عملیات حرارتی رایج است که به طور گسترده در سراسر صنعت جوش استفاده می شود. فولادها و قالب‌های ابزار کاهنده تنش قبل، حین و بعد از تولید قالب به جلوگیری از تنش ها و ترک‌های ناخواسته که در نهایت می‌تواند منجر به خرابی قطعات و خرابی در فرآیند تولید شود، کمک می‌کند.